CN115456905B 一种基于明暗区域分割的单幅图像去雾方法 （南京邮电大学）

一种基于明暗区域分割的单幅图像去雾方法本发明公开了一种图像处理技术领域的基现有技术中复原图像在明亮区域容易出现噪声域的分割结果，对各个区域进行独立透射率估2将全局大气光估计值和最终透射率代入大气光散射的物理模型中，得到去雾后的图步骤H：对原始雾天图像统计得到L分量预设比例内的像获取明亮区域和非明亮区域的透射率，根据明亮区域和非明其中，使用块级暗通道先验算法，计算输入的雾天图像的块级暗通道图,其中C为RGB的颜色通道，Q(X)为以像素对块级暗通道图进行最小滤波，得到传统的透射率ttraa(x)，结率tbrighe(x)认定为1;保留上述使用传统暗通道先验去雾算法得到的透射率ttraa(x)处于非明亮区域的部分;将前述计算得到的明亮区域透射率tbrighe(x)和非明亮区域透射率taark(x)进行合并，得到初步的透射率tinie(x)=tbrigne(x)十taark(x)。3;;;;为设置的系数，式中:N为像素A的邻域。4像素点用表示，XYZ空间像素点用[xiyz1XY]表示，LAB空间像素点用计算输入的雾天图像I(x,y)的梯度图，将聚类中心移动到nxn邻域内梯度最小的位将RGB空间像素映射为f(x,y)=f(R(x,y),G(x,y),B(x,y))，f(x,y)的梯度为gradf(x,y)=fx(x,y)+fy(x,y)，其中fx(x,y)=fRRX(x,y)十fcGX(x,y)十fBBX(x,y)，fy(x,y)=fRRY(xy)+fcGY(x,y)+fpBY(x,y)，得到雾天图像I(x,y)的梯度图grad，对聚类中心位置进一步调整，调整时采用带标准差约束的均值修正法，聚类中心在第一次修正的基础上修正后的位置为，i=ilieGillLi-Lill<yo⃞；其中表示属于第i个聚类中心的所有像素Restrict为标准差约束条件，Locationj为最终的聚得到雾天图像I(x,y)的聚类中心，为图中不同的两个像素设定距离度量，距离度量将采用空间位置距离和LAB空间距离加权的方雾天图像I(x,y)的像素间距离为；置为统计最大值，为常数，表示权重，范围为[1,40]；为像素在j5;将灰度直方图最右波峰两侧的灰度值的比值设定为动态比例系数，根据统计得明亮区域的灰度值处于[150,255]区间，将最右波峰两侧像素数量处于[250,450]区间的作为扫描所有的超像素，将图像分割为明亮区域与非采用导向滤波对透射率突变保留区外的部分的透射率进行平保留tinir(x)透射率突变保留区内的部分；;物体反射光透过雾气到达相机的部分，A(1-t(x))为相机接收到的环境照明引起的散射将前述计算得到的大气光A和修正后的透射率tfnal(x)，代入大气光散射的物理模型中，得到I(x,y)=J(x,y)tfnal(x)十A(1-thnai(x))等式，从而计算得到去雾后的图像J(x,y)。6Retinex原理的数学表达为：f(x,y)=R(x,y)*L(x,y)；;其中fc(x,y)表示原图像R/G/B中的某一个通道，RC(x,y)为R/G/B中某个通道的Retinex输出，LC(x,y)=fc(x,y)*G(x,y)，G(x,y)为高斯环绕函数，为卷积运算，;;;;;;7;;其中为某一个超像素的最佳尺度参数'z-'mia，'3'max；根据前述的补偿因子，自适应权值，得到最终采用改进的自适应权值的多尺度;8[0001]本发明涉及一种基于明暗区域分割的单幅图像去雾方法，属于图像处理技术领9为设置的[0034]根据所需要生成的超像素个数，按照等大小网格空间间距进行初始示，然后对初始化的聚类中心进行调整；其中，[L;A;B]是LAB颜色空间的三个分量，[xy:]为像素在图中的位置。[0040]计算输入的雾天图像I(x,y)的梯度图，将聚类中心移动到nxn邻域内梯度最小[0041]将RGB空间像素映射为f(x,y)=f(R(x,y),G(x,y),B(x,y))，f(x,y)的梯度为,f,(x,y)=fRR,⃞,y)+fcG,在第一次修正的基础上修正后的位置为，；其中G;表示属于第i个聚类中心的所有像素Restrict;为标准差约束条件，Location;为最终的聚类中心，为像素在j位置和i位置在LAB空间的L分量，nj为Restrict;中像素的数量。量将采用空间位置距离和LAB空间距离加权明亮区域的灰度值处于[150,255]区间，将最右波峰两侧像素数量处于区间的作为和D记录的明亮区域与非明亮区域的边界信息设定为透射率突变保留区，结合明亮区域和非,其中C为RGB的颜色通道，Q(X)为以像素透射率torghr()认定为1；[0061]保留上述使用传统暗通道先验去雾算法得到的透射率tiraa()处于[0062]将前述计算得到的明亮区域透射率torghr()和非明亮区域透射率taarx(x)进行[0072]将前述计算得到的大气光A和修正后的透射率tsnai(x)，代入大气光散射的物理。[0085]其中为某一个超像素的最佳尺度参数，R为超像素的个数[0089]根据前述的补偿因子，自适应权值[0091]其中R。(XY)表示不同颜色通道的增强结果，E表示图像分块的总数，K表示尺度滑处理的图像采用同物理空间与LAB空间加权聚类相结合的SLIC分割方法得到预分割结[0094]图1是根据本发明实施例提供的一种基于明暗区域分割的单幅图像去雾方法的流为设置的表示，然后对初始化的聚类中心进行调整；其中，[L;A;B]是LAB颜色空间的三个分量，[xy:]为像素在图中的位置。[0120]计算输入的雾天图像I(x,y)的梯度图，将聚类中心移动到nxn邻域内梯度最小[0121]将RGB空间像素映射为f(x,y)=f(R(x,y),G(x,y),B(x,y))，f(x,y)的梯度为[0122]为了减少误分的情况，引入标准差对聚类中心位置进一步调整，调整时采用带标准差约束的均值修正法，聚类中心在第一次修正的基础上修正后的位置为其中G;表示属于第i个聚类中心的所有像素的集合，表示第i个聚类中心中所有像素点终的聚类中心，为像素在j位置和i位置在LAB空间的L分量，nj为Restrict;中像素的量将采用空间位置距离和LAB空间距离加权[0131]由于LAB空间的L分量恰好反映了图像的亮度情况，将平均L分量偏大的超像素归没有明亮区域，将最右波峰两侧像素数量处于[250,450]区间的作为和N2，当D记录的明亮区域与非明亮区域的边界信息设定为透射率突变保留区，结合明亮区域和非,其中C为RGB的颜色通道，Q(X)为以像素X透射率torghr()认定为1；[0146]保留上述使用传统暗通道先验去雾算法得到的透射率tiraa()处于[0147]将前述计算得到的明亮区域透射率torghr()和非明亮区域透射率taarx(x)进行[0148]将景深突变区域以及步骤D记录明亮区域与非明亮区域的边界信息设定为透射率保留区的透射率保持不变，得到最终透射率包括：对获取到的初步透射率tinr(x)进行修[0155]将前述计算得到的大气光A和修正后的透射率tsnai(x)，代入大气光散射的物理。原始Retinex算法中对数函数进行修正，将步骤C中得到的超像素作为亮度增强的基本单[0161]其中f。(X,Y)表示原图像R/G/B中的某一个通道，R。(XY)为R/G/B中某个通道的Retinex输出，L。(x,YJ)=f(xy)*G(x,y)，G(x,y)为高斯环绕函数，为卷积运算，[0163]由于低照图像中包含很多像素值为零的像素点，直接使用原始的Retinex算法的R(x,y)=logEi(x,y)+A]-log[L(x,y)+A；度参数中体现出的效果较好，在大尺度参数中体现出的效果较好，此外还有[0179]根据前述的补偿因子，自适应权值[0181]其中R。(XY)表示不同颜色通道的增强结果，E表示图像分块的